JP2005067532A - リレー温度上昇防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新たな部品を設けることなくリレーの接点溶着を防止することができるリレー温度上昇防止装置を提供する。
【解決手段】車両のエンジンが回転して運転状態にある場合には、通常、冷却ファン２が回転し、ダクト４に導かれた外気の冷風がリレー部６を通過した後、ファンシュラウド３内に排出される。これにより、リレー部６はエンジンルーム内の熱気から隔離されるとともに、外気の冷風によって冷却され、接点の溶着が防止される。一方、リレー部６に設けられた温度センサ７の出力が常に監視されており、冷却ファン２の停止時に、リレー部６の温度があらかじめ設定されている設定温度より上昇した場合には、冷却ファン２が駆動され、同様にリレー部６が冷却される。
【選択図】図１

Description

本発明は、リレー温度上昇防止装置、特に車両に装備されているリレーの接点溶着を防止するリレー温度上昇防止装置に関する。

近年、車両の燃費向上、排気ガス低減等の目的のために、停止中にはエンジンを停止するアイドリングストップシステムが実施されている。このアイドリングストップシステムは、車速、アクセル開度、ブレーキ状態等を監視して、車両の停車時にエンジンを停止させるものであり、ブレーキが外されてアクセルが踏まれるとスタータを始動させてエンジンを始動し、車両を発進させるシステムである。

図３はこのアイドリングストップシステムの電源概略図を示す図であり、エンジンの自動停止及び自動始動を制御するアイドリングストップＥＣＵ２１、エンジンを始動させるギヤスタータ２２、スタータリレー２３、バッテリリレー２４、鉛電池２５、リチウム電池２６、イグニッションスイッチ２７により構成されている。ギヤスタータ２２はマグネットスイッチ２８とスタータモータ２９を備え、マグネットスイッチ２８のコイルがスタータリレー２３及びバッテリリレー２４を介して車載バッテリに接続されている。このような、アイドリングストップシステムを搭載する車両では、通常の車載バッテリをアイドリングストップシステムの電源として使用すると、エンジンを再始動する際のバッテリの電圧降下によって車両に搭載されている電気機器、例えば、ナビゲータやオーディオ等のアクセサリ機器の作動に影響を与える。このため、電源として鉛電池２５及びリチウム電池２６を備え、システムの起動時には鉛電池２５を使用し、通常運転時にはリチウム電池２６を使用するようにアイドリングストップＥＣＵ２１がバッテリリレー２４を制御することにより、バッテリの電圧降下の影響を他の機器が受けないようにしている。

このアイドリングストップシステムにおいて、イグニッションスイッチ２７が操作されると、スタータリレー２３のコイルが通電されて、スタータリレー２４がオンし、マグネットスイッチ２８のコイルに通電され、スタータモータ２９が始動する。そして、アイドリングストップＥＣＵ２１は、アイドリングストップ自動停止モードによりエンジンを自動停止させ、アイドリングストップ自動始動モードによりスタータリレー２３のコイルに通電してギヤスタータ２２を起動させてエンジンを自動始動させる。

このようなアイドリングストップシステムの電源回路に使用されるバッテリリレーは、形状が小さいリレーで、リレー駆動時の保持電流が一定以上流れると、温度上昇により接点が溶着してしまう可能性があり、さらに、上記のように、バッテリリレーはシステム起動直後から運転中は常に接点がリチウム電池側に接続されている状態となるため、リレーの接点が溶着しやすいという問題がある。
このようなリレーの温度上昇を防止するため、従来、リレーの接点回路に自己復帰可能な温度検出型の電流遮断要素を設けることによりリレーの保護を行うものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−１４９５４１号公報

上記の温度上昇を防止するリレーは温度検出型の電流遮断要素を新たに設ける必要があり、コストが上昇するとともに、温度が上昇したとき、リレーを遮断すると、例えば、上記のようなバッテリリレーではアイドリングストップシステムが機能しなくなるという問題が生じる。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、新たな部品を設けることなくリレーの接点溶着を防止することができるリレー温度上昇防止装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明に係るリレー温度上昇防止装置（１）は、ラジエータ等の冷却ファンを備えた車両に装備されたリレーの接点溶着を防止するリレー温度上昇防止装置であって、リレーが上記冷却ファンによる冷却風の流路内に配置されていることを特徴とする。

また、本発明に係るリレー温度上昇防止装置（２）は、リレー温度上昇防止装置（１）において、リレーが冷却ファンまで風を誘導するフード内に配置されていることを特徴とする。

さらに、本発明に係るリレー温度上昇防止装置（３）は、リレー温度上昇防止装置（１）または（２）において、リレーの温度を検知する温度検出手段と上記冷却ファンを駆動する制御回路とを備え、上記リレーの温度が所定値以上になったとき、上記制御回路により上記冷却ファンを駆動することを特徴とする。

本発明に係るリレー温度上昇防止装置（１）によれば、リレーが冷却ファンによる冷却風の流路内に配置されているので、冷却ファンが駆動されているとき、ファンによる冷却空気によってリレーが冷却されるので、リレーの温度上昇を抑えることができ、接点の溶着を防止することができる。

また、ラジエータ等を通過した空気でリレーを冷却すると、冷却効率が悪くなるが、本発明に係るリレー温度上昇防止装置（２）によれば、リレーが冷却ファンまで風を誘導するフード内に配置されており、別途設けられた吸気孔から風をリレーに直接与えることができるので、効率よくリレーを冷却することができる。

さらに、本発明に係るリレー温度上昇防止装置（３）によれば、リレーの温度を検知する温度検出手段と冷却ファンを駆動する制御回路とを備え、リレーの温度が所定値以上になったとき、冷却ファンを駆動することができるので、ラジエータやコンデンサを冷却しておらず、冷却ファンが駆動されていないときであっても、リレーの温度が高くなった場合には、自動的に冷却ファンが駆動されるので、リレー回路を冷却することができる。

以下、本発明のリレー温度上昇防止装置の実施例について図面を用いて説明する。図１は本発明のリレー温度上昇防止装置の冷却機構を示す図、図２はリレー温度上昇防止装置の制御回路のブロック図である。
図１において、１はラジエータ、２は冷却ファン、３はファンシュラウド、４はダクト、５はダクト４の冷却ファン２側に設けられた空気誘導部、６は上記バッテリリレー等のリレー部、７はこのリレー部６に設けられた温度センサであり、これらは車両のエンジンルームの前面に設けられている。

車両のエンジンルームの略中央にはエンジン（図示せず）が搭載され、このエンジンルームの先端付近にはエンジンの冷却水を冷やすラジエータ１が配置されている。また、ラジエータ１の後方、エンジンとの間には、ラジエータ１に空気流を通過させるための冷却ファン２が設けられている。この冷却ファン２には車載バッテリの電力が供給されて電動モータにより回転され、これら冷却ファン２とラジエータ１の間には、冷却ファン２の生成する空気流が効率的にラジエータ１を通過するようにファンシュラウド３が設けられている。

このファンシュラウド３には、リレー部６を冷却するため、内部にリレー部６が配置されたダクト４が連通され、ダクト４のファンシュラウド３に開口している部分のラジエータ１から冷却ファン２に向かう空気流の上流側には、前方よりの空気流を阻止する誘導部５が設けられている。誘導部５は前方よりの空気流を阻止し、ダクト４から冷却ファン２に向かうように空気の流れを誘導する。すなわち、冷却ファン２の発生する負圧が効率的にダクト４の開口部に導かれるので、ダクト４内の空気が引かれてダクト４内に外気が導入される。

エンジンが回転しているとき、通常、冷却ファン２は回転しており、フロントバンパの下側開口からダクト４に導かれた外気がリレー部６の周辺を通ってファンシュラウド３内に排出されるので、通常運転時には、常に、リレー部６は冷却された状態となっており、リレーの接点溶着を防止することができる。

一方、図２はリレー温度上昇防止装置を含むエンジン制御システムを示す図であり、温度センサ７はリレー部６の内部に設置され、リレーの温度を検出するための温度センサで、温度により抵抗値が変化するサーミスタ等が使用され、Ａ／Ｄ変換器８は温度センサ７から出力されるアナログ信号をマイコン９で処理するためにデジタル変換するＡ／Ｄコンバータである。マイコン９には車両に搭載されている各種センサ１０からのエンジン回転数やエンジン冷却水の水温等のセンサ出力がＡ／Ｄ変換器８を介して入力され、このマイコン９が車両に搭載されている種々の制御対象機器１２に接続されて、燃料噴射量や点火時期等を制御したり、エンジン冷却水の温度に応じて冷却ファン２の制御を行う。ドライバ１１は、マイコン９の指示により冷却ファン２をオン、オフ制御するドライバで、トランジスタ等が使用される。

次に、上記のリレー温度上昇防止装置の動作について説明する。
上記のように、車両のエンジンが回転して運転状態にある場合には、通常、走行時、停車時ともファンシュラウド３内の冷却ファン２が回転して、ファンシュラウド３内は常時負圧となっているため、ダクト４に導かれた外気の冷風は、リレー部６を冷却した後、負圧となっているファンシュラウド３内に引き込まれて排出される。つまり、エンジンの回転中は外気の冷風がダクト４内を流れるため、ダクト４に配設されているリレー部６はエンジンルーム内の熱気から隔離されるとともに、外気の冷風によって常時冷却されるようになっている。

一方、車両が停止した場合や、エンジン冷却水の温度が低下して冷却ファンが停止した場合には、リレー自体の発熱やエンジンの発熱によりリレー部の温度が上昇し、リレーの接点の溶着が発生する可能性がある。
このため、本実施例では、温度センサ７の出力がＡ／Ｄ変換器８を介してマイコン９に入力されており、マイコン９は温度センサ７により検出されたリレー部６の温度をあらかじめ設定されている設定温度と比較し、リレー部６内の温度が設定値より上昇すると、ドライバ１１を駆動して冷却ファン２を回転させる。これにより、エンジンが停止状態であっても、リレーの温度が上昇すると、冷却ファン２が回転し、リレー部６が冷却される。なお、温度センサ７の検出結果に基づいてマイコン９が冷却ファン２の作動を停止させても、エンジン冷却水温度に基づく冷却ファン２の制御は従来通り行われるので、リレー部６の温度が所定値以上になっていないときにも、冷却ファン２が駆動されると、リレー部６が冷却される。

上記の実施例では、リレーを冷却ファンまで風を誘導するフード内に配置したが、このようなフードを設けず、リレーをファンシュラウド内に配置してもよく、このようにリレーをファンシュラウド内に配置してもある程度の冷却効果を得ることができる。

また、上記の実施例では、冷却ファンがラジエータに空気流を通過させるためのものとして説明したが、これに限らず、空気調和装置の放熱器、即ちコンデンサの冷却を行う冷却ファン及びこれを覆うファンシュラウドを用いることも可能であり、また、エンジン冷却水を冷却するラジエータと車室内空気を調整する空気調和装置のコンデンサの両者を冷却する冷却ファン及びこれを覆うファンシュラウドを用いてもよい。

さらに、上記の実施例では、冷却するリレーとしてバッテリリレーを例として説明したが、本発明のリレー温度上昇防止装置は車両に装備されている種々のリレーに適用することが可能である。

本発明のリレー温度上昇防止装置の冷却機構を示す図である。 リレー温度上昇防止装置の制御回路のブロック図である。 アイドリングストップシステムの電源の概略を示す図である。

符号の説明

１ ラジエータ
２ 冷却ファン
３ ファンシュラウド
４ ダクト
５ 誘導部
６ リレー部
７ 温度センサ
８ Ａ／Ｄ変換器
９ マイコン
１０ 各種センサ
１１ ドライバ
１２ 各種制御対象機器

Claims (3)

1. ラジエータ等の冷却ファンを備えた車両に装備されたリレーの接点溶着を防止するリレー温度上昇防止装置であって、リレーが上記冷却ファンによる冷却風の流路内に配置されていることを特徴とするリレー温度上昇防止装置。
2. 請求項１に記載のリレー温度上昇防止装置において、リレーが冷却ファンまで風を誘導するフード内に配置されていることを特徴とするリレー温度上昇防止装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のリレー温度上昇防止装置において、リレーの温度を検知する温度検出手段と上記冷却ファンを駆動する制御回路とを備え、上記リレーの温度が所定値以上になったとき、上記制御回路により上記冷却ファンを駆動することを特徴とするリレー温度上昇防止装置。